1、优质文档优质文档第 14 讲 动量守恒定律 原子结构和原子核(选修 35)1(1)如图 6148 所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标为 4.27，与纵轴交点坐标为0.5)由图 6148 可知( )图 6148A该金属的截止频率为 4.271014 HzB该金属的截止频率为 5.51014 HzC该图线的斜率表示普朗克常量D该金属的逸出功为 0.5 eV(2)如图 614 9 所示，光滑水平面上有质量均为 2m 的木块 A、B，A 静止，B 以速度 水平向左运动，质量为 m 的子弹以水平向右的速度 v0 射入木块v06A，穿出 A 后，又
2、射入木块 B 而未穿出，A、B 最终以相同的速度向右运动若 B 与 A 始终未相碰，求子弹穿出 A 时的速度图 6149解析 (1)图线 在横轴上的截距为截止频率，A 正确，B 错误；由光电效应方程 Ekh W 0，可知图线的斜率为普朗克常量，C 正确；金属的逸出功为：W0h c eV1.77 eV，D 错误6.6310 344.2710141.610 19优质文档优质文档(2)以子弹、木块 A 组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得mv02mv Amv以子弹及木块 A、B 组成的系统为研究对象，由 动量守恒定律得mv02m 5mv A，解得 v v0.v06 1115答案 (1)AC (2)
3、 v011152(1)铀核裂变的一种方式是： U n Nd Zr3 n8X ，该反应的23592 10 14360 904 10质量亏损是 3.21034 kg.X 代表的粒子符号(要标出质量数和电荷数)是_ 该反应放出的能量是_J(结果保留 3 位有效数字 )(2)如图 614 10 所示，一砂袋用无弹性轻细绳悬于 O 点开始时砂袋处于静止状态，此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出第一次弹丸的速度为 v0，打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为 (90)，当其第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以另一水平速度 v 又击中砂袋，使砂袋向右摆动且最大摆角仍为 .若弹丸质量均为 m，砂袋质量为 4m，弹
4、丸和砂袋形状大小忽略不计，求：两粒弹丸的水平速度之比 为多少？v0v图 61410解析 (2)第一次子 弹射入砂袋后速度为 v1，根据机械能守恒定律可得5mv 5mgl(1cos )12 21子弹射入砂袋的过程中动量守恒，则mv0(m4m) v1解得 v05 2gl1 cos 优质文档优质文档第二次子弹射入砂袋时，由机械能守恒定律可知，砂袋的速度大小仍为 v1，而且进入砂袋后，砂袋的速度大小还是 v1，根据 动量守恒定律得mv5mv 16mv 1解得 v11v 111 2gl1 cos 所以两粒子弹的速度大小之比为 .v0v 511答案 (1) e 2.8810 17 (2)0 15113(1
5、)下列说法正确的是 _A根据 Emc 2 可知物体所具有的能量和它的质量之间存在着简单的正比关系B在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光子不可能落在暗条纹处C一群氢原子从 n3 的激发态向较低能级跃迁，最多可放出两种频率的光子D已知能使某金属发生光电效应的极限频率为 0，则当频率为 20 的单色光照射该金属时，光电子的最大初动能为 2h0(2)如图 614 11，车厢的质量为 M，长度为 L，静止在光滑水平面上，质量为 m 的木块(可看成质点)以速度 v0 无摩擦地在车厢底板上向右运动，木块与前车壁碰撞后以速度 向左运动，则再经过多长时间，木块将与后车壁v02相碰？图 61411解
6、析 (1)根据 Emc 2 可知物体所具有的能量和它的质量之间存在着正比关系，A 对 ；在单缝 衍射实验 中，假 设只让一个光子通过单缝，则该光子落在的位置是不确定的，B 错；一群 氢原子从 n3 的激发态 向较低能级跃迁，最多可放出 3 种频率的光子，C 错；能使某金属发生光电 效应的极限频率为 0，则优质文档优质文档当频率为 20 的单色光照射 该金属时，光电子的最大初 动能为Ekm2h 0h 0h 0，D 错(2)木块和车厢组 成的系统动量守恒，设向右为正方向，碰后车厢的速度为vmv0M vm ，得 v ，方向向右，设 t 时间后木块将与后车壁相v02 3mv02M碰，则：vt tLv0
7、2t .Lv02 3mv02M 2MLM 3mv0答案 (1)A (2)2MLM 3mv04(1)从物理学的角度来看，以下说法正确的是( )A福岛核电站的爆炸是高温高压作用下产生的氢气发生了核聚变B核污染主要是指核反应过程中会放出一些放射性同位素能长时期存在于周围环境中C核辐射主要是指核反应过程中所释放出的 射线、 射线和 射线D防化人员所穿的防化服主要是防止 射线、 射线对人体的伤害(2)如图 614 12 所示，木板 A 的质量 mA1 kg，足够长的木板 B 质量mB 4 kg，质量 mC4 kg 的木块 C 置于木板 B 上，水平面光滑，B、C 之间有摩擦现使 A 以 v012 m/s
8、 的初速度向右运动，与 B 碰撞后以 4 m/s 的速度弹回(取 g10 m/s 2)图 61412求 B 运动过程中的最大速度大小；碰撞后 C 在 B 上滑行了 2 m，求 B、C 之间的动摩擦因数优质文档优质文档解析 (1)氢气爆炸是化学反应，不是核反应，A 错误；核污染主要是放射性污染，其产生的 射线、 射线、 射线对人体都有伤害， B、C 正确；防化服主要是防止危险性化学物品和腐蚀性物质对人体的伤害，D 错误(2)A 与 B 碰后瞬间，B 的速度最大取 A、B 组成的系统为研究对象，A 、B系统动量守恒(取向右为正方向)，有：mAv00m AvAm BvB代入数据得：v B4 m/s.
9、设 B、C 最终以共同速度 v 运动，取 B、C 系统为研究对象，B 、C 系统动量守恒，有：mBvB 0( mBm C)v代入数据得：v2 m/s又 mCgl mBv (mBm C)v212 2B 12得 0.2.答案 (1)BC (2)4 m/s 0.25(1)下列说法中正确的是_A核反应方程： He N Ox，其中 x 一定是质子42 147 178B铀核裂变的核反应是 U Ba Kr2 n23592 14156 9236 10C原子核经过一次 衰变，中子减少 2 个D重核裂变过程会发生质量亏损，轻核聚变过程总质量会增加E某金属在频率为 的单色光束照射下发出光电子，其最大初动能可以等于
10、h(2)如图 614 13 所示，质量 mA2 kg 的木块 A 静止在光滑水平面上质量 mB1 kg 的木块 B 以某一初速度 v05 m/s 向右运动，与 A 碰撞后两者均向右运动木块 A 向右运动，与挡板碰撞反弹(与挡板碰撞无机械能损失)后来与 B 发生二次碰撞，碰后 A、B 同向运动，速度分别为 0.9 m/s、1.2 m/s.求：图 61413优质文档优质文档第一次 A、B 碰撞后 A 的速度；第二次碰撞过程中，A 对 B 做的功解析 (1)根据 电荷数、质量数守恒的原则，可判断 x 的电荷数、质量数均为1，x 为质子，A 对；铀核裂变的核反应是链式反应，为U n Ba Kr3 n，
11、消去 n，核反应就不能发生，B 错；发生一23592 10 14156 9236 10 10次 衰 变， 电荷数减小 2，中子数减小 2，质量数减小 4，C 对；重核裂变和轻核聚变都放出能量，都存在质量亏损， D 错；发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程 hW 0E km，可知 E 错(2)设 A、B 第一次碰撞后的速度大小分 别为 vA1、vB1，由动量守恒定律得：mBv0m AvA1m BvB1A 与挡板碰撞反弹，则第二次 A、B 碰撞前瞬间的速度分 别为 vA1、vB1，依 题意易知第二次碰撞后 A、B 均向左运动， 设碰撞后的速度大小分 别为 vA2、vB2，由动量守恒定律得：mAvA1 mBvB1m AvA2m BvB2由 mA2 kg，m B1 kg，v 05 m/s，v A20.9 m/s，v B21.2 m/s联立解得：v A12 m/s vB11 m/s设第二次碰撞 过程中，A 对 B 做的功为 W，根据动能定理得 W mBv 12 2BmBv 0.22 J12 2B1答案 (1)AC (2)2 m/s 0.22 J
